第二章 昆虫的内部器官和功能

二、消化系统
昆虫的消化道是1根很不对称的管道，前端开 口于口前的基部，后端终止于体躯的末节。 根据其发生来源和功能的不同，消化道分为 前肠、中肠和后肠3部分。
1．前肠(Foregut) 前肠从口开始，经由咽喉、 食道、嗉囊，终止于前胃，而以伸入中肠前 端的贲门瓣与中肠分界。 前肠是由胚胎时期 的外胚层内陷而成的，因此其组织结构与体 壁很相似，由内向外依次他为内膜(Intima)、 肠壁细胞层(epithelium)、底膜(basement)、 纵肌(longitudinal muscles)、环肌(cirular muscles)和围膜(peritoneal membrane)6层。
3．后肠（hindgut） 是消化道的最后一段，前端 以马氏管着生处与中肠分界，后端开口于体节末端， 常分成回肠(ileum)、结肠(colon)、直肠(rectum)3个 部分 。后肠前端内面常特化成幽门瓣，幽门瓣的开 启，可使中肠内消化后的残渣进入回肠，而幽门瓣 关闭时，则只有马氏管的排泄物进入后肠。在回肠 和结肠的交界处，常有1圈瓣状物形成的直肠，以 调节残渣进入直肠。。大部分 昆虫直肠前半部肠壁 特化成直肠垫，以增加直肠吸收面积。所以后肠的 主要功能 是吸收食物和尿中的水分及无机盐类，并 排出食物残渣和代谢废物，以调节血淋巴渗透压和 酸碱度等。
1.马氏管的构造及其排泄机能 马氏管来源于外胚层，着生于中肠的交界 处，基端通入消化道内，是浸浴在血液中的 长形盲管。其数目因种而异，一般化为４～ ６条，少则２条（如蚧类），多达３００多 条（直翅目昆虫）。 各种昆虫的马氏管数目虽有很大差异，但 它们的总排泄面积差异不大，并不影响其排 泄效能。因为马氏管数目多的管子比较短， 数目少的则比较长。
吸收式口器昆虫的中肠一般细而长，某些种类昆虫（如同翅 目）的中肠弯曲地盘在体腔内，其前后两端和后肠的前端部 分紧密地束缚在一起，包裹一层结缔组织围鞘而形成滤室。 滤室的作用是能将食物中不需要的或过多的游离氨基酸、糖 分和水分等直接经后肠排出体外。 中肠是食物进行消化作用和吸收营养的主要部位，它是由 胚胎时期内胚层的中肠韧演变而成的。中肠在组织上也分成 6层，只是肌肉层的排列与前肠不同，环肌排列在纵肌之内 面，中肠无中内膜而以围膜代之，故意由内向外的层次为围 食膜(Peritrophic membrane)、肠壁细胞层、底膜、环肌、 纵肌及围膜。 围食膜由肠壁细胞分泌，组分为蛋白质和几丁质，主要功能 是包围食物，保护中肠肠壁细胞，骒营养物质、酶具有渗透 性。
A、马氏管的功能 马氏管的主要功能是：排泄代谢废物；有 些昆虫的马氏管能分泌丝用以结茧，如草蛉 幼虫；有的能分泌石灰质颗粒，用以构成卵 壳或作隧道覆盖物，如竹节虫、天牛等；还 有部分昆虫的马氏管分泌泡沫及粘液，用以 保护虫体，减少水分散失或不受天敌为害， 如沫蝉若虫等。
B、其它排泄器官 脂肪体 昆虫脂肪体为不规则的团状、疏松 带状或叶状组织。组成脂肪体的细胞积聚着 尿酸结晶的尿盐细胞，具有排泄作用。 围心细胞 围心细胞分布在背血管两侧，能 吸收 血液中和叶绿素、胶体颗 粒大分子物质， 也有积贮排泄 的作用。
2、血液循环途径 当心脏扩张时，背血管的血液经由心门进入心脏； 当心室由后向前依次收缩时，将血液不断推向前进， 通过动脉压入头部。因此，在虫体前端的血液压力 较高，驱使血液在体腔内由前向后流动。 存在有触角辅搏动器的昆虫，部分血液压入触角 内进行循环，血液注入胸部血腔时，一部分 进入腹 血窦，流经胸足后再流回血腔内。 在有翅昆虫中，也由于翅基的辅搏动器的作用， 使血液在翅脉壁与翅脉形成的翅脉腔之间流动。 血液从翅的前缘进入，再由于 翅的后缘的辅搏动器 的作用，使血液经后缘流回血腔。昆虫体内的内脏 里面 动及身体的活动，有助于血液在体内的运行。
（5）贲门瓣(Cardiac valve)位于前胃的后端， 是由前肠末端的肠壁向中肠前端内陷而成的 一圈环形内褶。主要功能是：使食物可以从 前肠直接输入到中肠的肠腔，而不与胃盲囊 接触；阻止中肠内食物倒流入前肠。
2．中肠(midgut) 中肠又称为胃，一般是一条 前后粗细相似的管状构造。但有些昆虫（如 半翅目、同翅目、鞘翅目）的中肠又常分为 3~4个分段。前端与食道或前胃相连，很多昆 虫的中肠前端肠壁 向外突出，形成2~6个囊 状的胃盲囊，但亦有着生在中肠后端的分段 上。胃盲囊的功能是增加中肠的分泌 和吸收 面积，而半翅目昆虫的胃盲囊可作为细菌繁 殖的场所。
四、循环系统
昆虫的循环系统和其它节肢动物一样，属于 开放式，即血液在体腔内各器官 和组织间自 由运行。昆虫的主要循环器官是1根位于消化 道背面，纵贯于背血窦中的背血管，在很多 昆虫体内和附肢的基部还有辅搏动器官，以 驱使血液进入附肢的尖端。
1、背血管的构造 背血管由肌纤维和结缔组织所组成。可以 分为动脉和心脏2部分。 A、动脉 动脉是背血管的前端的部分。前端 开口于头腔，后端与第1心室相连，是引导血 液向前流动的管道。
五、呼吸系统
昆虫的呼吸系统主要由许多具有弹性的气门 和气管系统组成。由气门开口于体两侧，进 行气体交换。由于各种昆虫生活习性和生活 环境的不同，其呼吸器官和呼吸方式也发生 了相应的改变。昆虫的呼吸方式为体壁呼吸， 气泡和气膜 呼吸及气管鳃呼吸。但大多数昆 虫是靠气管系统呼吸。
1、气管系统的构造和分布 气管系统是由外胚层内陷形成的，因此它的 组织结构和理化性质与体壁基本下相同， 只 是层次的内外相反，即由底膜、管壁细胞和 内膜组成。气管内膜下没有蜡层和护蜡层。 内膜以局部加厚形成螺丝，它能增加气的弹 性，以利于气管的扩张。气管有主干和分支, 由粗到细,愈分愈细,最后分成许多微气管,着 生在组织间或细胞内。
B、心脏 是背血管生段连续膨大部分。大多位于腹腔， 有的则延伸到胸腔内。每个膨大的部分即为1 个心室。心室的数目因种而异，一般为4个， 多则11个（如蜚蠊）。第个心室皆有1对心门， 位于心室的中部或末端，孔口垂直或华侨，它 是血液进入心脏的开口。心门的内缘向内折入， 形成心门瓣，当心室收缩时心室后的心门瓣将 心门掩闭，使血液向心脏箭端流动，而不至于 从心门流回体腔。昆虫的心脏病常驻以放射状、 扇形的横纹翼肌联接和固定在附近的组织上。
第二章 昆虫的内部器官和功 能
一、体腔和内部器官的位置
体腔和内部器官 的位置 昆虫体壁所包成的腔，称为体腔(coeloHale Waihona Puke Baiduic cavity)。由于体腔 内充满血液所以这种体腔 又叫血腔(haemocoele)。昆虫所有的内部器 官 都浸浴在血腔内。
昆虫的体腔由肌纤维和结缔组织所形成的膈膜纵向 分割成2个或3个小腔，称为血窦。大多数昆虫只在 背血管下面有一层膈膜 ，称为背膈(dorsal diaphragm)，将体腔分为上方的背血窦 和下方的围 脏窦。由于作用的背血管位于背血窦内，所以背血 窦又称围心窦。 在有些昆虫中，如直翅目蝗科、鳞翅目和双翅目的 成虫等，在腹部腹板两侧之间还有1层膈膜，称为 腹膈，其下方称为腹血窦。因为腹血窦内包含了腹 神经索，所以又称围神经窦。背膈和腹膈都有孔隙 ， 故血窦 之间彼此相通，血液可从孔隙在体腔内徨。
三、排泄器官
昆虫排泄器官的主要功能是排除体内新陈代 谢产生的ＣＯ2和氮素废物等，以调节体液中 无机盐和水分的平衡，保持血液一定的渗透 压和化学成分，使各种器官能进行正常的生 理活动。排泄器官排除的多种物质，包括Ｃ Ｏ2、水、含水量氮素的废物和无机盐类的结 晶等，总称为排泄物
与高等动物不同，昆虫排泄的含氮废物主要 是尿酸及其盐类，尿酸比尿素含氢少，更适 于保持体内水分，而且游离的尿酸和尿酸盐 几乎不溶液于水、秘以排泄时不需要伴随水 分，这对于昆虫保留体内水分是非常有利的。 昆虫 的排泄器官和组织包括体壁 、患得患失 系统、马氏管、脂肪体及围心细胞等。其中 马氏管为昆虫 的主要排泄 器官。
昆虫各内脏器官在体腔内的位置是：消化系统呈管 状，纵贯于体腔的中央部分；消化道上方是背血管， 它是血液的动力；神经系统除脑外，位于消化道之 下方；气管系统位于消化道上的两侧及背面和腹面 的内脏器官之间；生殖系统卵巢或睾丸位于腹部消 化道的背面，侧输卵管和中输卵管或输精管和射精 管则位于消化道的腹面；排泄器官（马氏管）着生 于消化道中、后肠之间。 体壁肌和内脏肌分别附着于体下方和内脏的表面； 脂肪体主要包围在内脏周围；各种内分泌腺体位于 内部器官相应部位。 由此可见，昆虫内部器官的 位置有别于脊椎动物，因为脊椎动物的器官（心脏） 是位于腹面，而神经系统（脊髓）则位于背面。
4、食物 的消化 和吸收 昆虫的食物种类很多，包括活的或死的植物组织、 植物汁液、木质纤维、真菌、动物及其它昆虫的组 织、血液等。这些食物常以一些碎片或悬浮汗液进 入消化道内，但均不能为细胞直接吸收，必须经过 消化作用，使大分子降解或水解成小分子，并成为 溶液状态，才能透过中肠的肠壁细胞而与其食物种 类相适应的。一种昆虫所具有的消化酶种类愈多， 它可利用的食物也就愈多。 这些酶 除唾液中含水 量有少量之外，几乎所有的消化 酶都有是由中肠分 泌的。
2、气门的构造及形式 昆虫的气门是体壁内陷的开口。气管在体 壁上的开口——称气门。 常见有下例5种形式； ①.全气门式 胸部二对,腹部八对,例蝗虫 ②.两端气门式: 只有胸部有一对和腹部末节 有一对气门,如双翅目蝇类的幼虫。
③.前气站式:只有胸部有一对气门开放.。如 蚊虫的蛹。 ④.后气门式：只有腹部最后王码电脑公司软 件中心对气门开放。 ⑤.无气门式:只有全部封闭或完全没有气门。 蜂类幼虫。
六、神经系统和感觉器官
昆虫的神经系统来源于外胚层，它联系着体 表面和体内各种感觉器官和反应器。感觉器 官接受内外刺激而产生冲动，由神经系统将 冲动传递到肌肉、腺体等反应器官，从而起 收缩和分泌活动，以适应环境的变化和要求。
1、神经系统的构造和类型 昆虫的神经系统是由许多神经细胞扩其发 出的神经所组成。每个神经细胞及其分支称神 经原。神经细胞分出的主支为轴状突，轴状突 再分出的支为侧支。轴状突及其侧支的顶端发 生的树状细支，称湍丛。在细胞四周发生的小 树状公支，称为树状支。
（1）咽喉(Pharynx)：是前肠的最前端的部 分。在咀嚼式口器昆虫中，咽喉是吞食食物 的通道；而在吸收式口器的昆虫中，咽喉形 成咽喉唧筒，起摄食作用。 （2）食道（Oesophagus)：位于咽喉之后的 狭长的管道，它是食物的通道。 （3）嗉囊(Crop)：是食道后端膨大部分，其 形状各类昆虫很少一致。咦囊的主要功能是 暂时贮存食物。
3、昆虫的血液及其功能 昆虫的血液又叫血淋巴，主要由血浆和血细胞组成。 昆虫血液以血浆为主，在血液中流动的血细胞的数量 很少，一般只占血液总量的5%左右，各种昆虫体内 的血液量因种类、虫戍 生理状态不 而有很大的差异， 一般软体幼虫含量较高。昆虫的血细胞是悬浮在血浆 内或附着在组织表面的各种形状细胞，常见的血细胞 有原血细胞、浆细胞、颗粒细胞、色囊血细胞、脂血 细胞、球形血细胞、类绛色细胞等7个类型。血液的 主要功能是：贮存与运送养料、酶、激素以及代谢废 物；吞噬、愈伤、调节体内水分含量；传递压力以助 卵化、脱皮、羽化、展翅及气管系统的通风作用等。 由于绝大部分昆虫血液中不存在红血球与血红蛋白， 所以血液循环不携带 氧气，与呼吸作用没有关系。
有些昆虫具有部分消化作用，如直翅目昆虫取食时， 食物与唾液一同进入前肠，中肠分泌的消化液也倒 流入前肠。在这种情况下，咦囊即成为进行食物部 分 消化的场所。 在蜜蜂中，花蜜和唾腺分泌的酶 在嗉囊中混合，并转变成蜂蜜，故有“蜜胃”之称。 很多昆虫在脱皮过程中，嗉 囊可吸收空气而使虫体 膨胀以帮助脱皮，而某些不取食的鳞翅目成虫，嗉 囊又成为帮助羽化的器官。 （4）前胃(Proventriculus)：前胃是前肠的最后区 域，也是消化道中最特化的部位。 前胃的形状 变异很大，在取食固体的昆虫中常很 发达。它的主要功能是磨碎食物。